ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие понятия о строении и свойствах высокомолекулярных соединений из "Химия древесины и полимеров" К высокомолекулярным соединениям (ВМС) относятся вещества, состоящие из больших молекул. Резкой границы по молекулярной массе между высокомолекулярными и низкомолекулярными соединениями нет. Условно принято считать высокомолекулярными соединения с молекулярной массой более 5000. Молекулярная масса особенно природных ВМС может достигать нескольких миллионов. [c.6] Высокомолекулярные соединения называют также полимерами. В молекуле полимера химически связаны и закономерно повторяются остатки исходного вещества — мономера. Большую молекулу полимера называют макромолекулой, или полимерной цепью. Повторяющиеся остатки мономера называют элементарными звеньями. Число звеньев в цепи (л) называют степенью полимеризации (СП). [c.6] Вследствие очень большой молекулярной массы при написании формул полимеров концевыми звеньями цепей пренебрегают. Например, формулу крахмала и целлюлозы записывают в виде (СбНю05) , каучука (СбНв) и т. п. [c.6] Любой полимер представляет собой смесь полимергомоло-гов. Поэтому полимеры характеризуются средней молекулярной массой. Средняя молекулярная масса — это произведение среднего числа звеньев (средней СП) на молекулярную массу звена. [c.6] Все ВМС нелетучи и неспособны перегоняться. Они не имеют определенных точек плавления и при нагревании размягчаются постепенно. Некоторые ВМС не могут размягчаться и при нагревании разлагаются. Полимеры отличаются от низкомолекулярных соединений по механическим свойствам. Механические свойства полимеров — сочетание свойств твердых тел и жидкостей. Прочность изделий из полимеров может быть очень высокой. Полимеры перед растворением набухают, а в растворах проявляют некоторые особые свойства (высокую вязкость и др.). Некоторые полимеры способны к образованию волокон и пленок. Многие свойства полимеров имеют практическую ценность и обусловливают их широкое применение. [c.7] Из-за большого разнообразия ВМС единая система их классификации практически невозможна. Классифицировать ВМС можно по разным признакам. [c.7] По происхождению ВМС подразделяются на природные, выделенные из природных материалов к ним относятся природный каучук, белки, сложные углеводы (полисахариды) и др., искусственные, полученные в результате химических превращений природных полимеров, и синтетические, полученные синтезом из низкомолекулярных соединений (мономеров). [c.7] По типу звеньев в цепях полимеры подразделяются на гомополимеры и сополимеры. У гомополимеров макромолекулы состоят из одинаковых элементарных звеньев. Названия этих полимеров складываются из названия мономера и приставки поли , например полиэтилен, полистирол и т. д. У гетерополимеров, или сополимеров (совместных полимеров), макромолекулы состоят из двух или более различных элементарных звеньев. [c.7] Органические ВМС подразделяют в свою очередь на два класса карбоцепные и гетероцепные полимеры. Цепи карбоцепных полимеров построены только из атомов углерода. Другие атомы (кислород, азот, сера, галоиды) могут входить в состав заместителей. Цепи гетероцепных полимеров построены из атомов углерода и гетероатомов (кислорода, азота, серы). [c.8] Карбоцепные полимеры далее подразделяются в соответствии с классификацией, принятой в органической химии. [c.8] Гетероцепные полимеры подразделяются в зависимости от вида гетероатома, входящего в цепь. [c.9] Существуют природные и синтетические высокомолекулярные соединения. В природе встречаются как органические, так и неорганические высокомолекулярные соединения. Органические высокомолекулярные соединения — основа живой природы. [c.11] Природные органические высокомолекулярные соединения, важнейщими из которых являются полисахариды (целлюлоза, крахмал), белки, натуральный каучук и другие, образуются в природных условиях в результате сложных химических и биологических процессов. Источником большинства природных высокомолекулярных соединений служат растения, в состав растений входит такой важный полимер, как целлюлоза. [c.11] Из других органических высокомолекулярных соединений в больших масштабах используется натуральный каучук. Однако создание промышленности синтетических каучуков, по свойствам приближающихся, а в ряде случаев и превосходящих натуральный каучук, снизило значение этого природного полимера. [c.11] Высокомолекулярные соединения — белки — главная составная часть почти всех веществ животного происхождения. Живая природа неразрывно связана с процессами образования, превращения и распада высокомолекулярных соединений. [c.11] Неорганические высокомолекулярные соединения также щироко распространены в природе. Основу земной коры составляет высокомолекулярное соединение кремневый ангидрид (5102) п- Разновидности кремневого ангидрида — кварц, горный хрусталь и аметист. Рубин и сапфир — полимерные окислы алюминия (АЬОз) . К неорганическим полимерам относятся также силикаты сложного строения — слюда и асбест, модификации элементарного углерода — алмаз, графит. [c.11] Свойства, характерные для того или иного природного полимера, часто не удовлетворяют требованиям, необходимым для его использования. В настоящее время большое значение придают синтетическим полимерам, которые можно получить с комплексом заранее заданных свойств. Подбирая исходные высокомолекулярные соединения и условия синтеза, можно в широких пределах варьировать свойства получаемых полимеров. [c.11] Остатки мономеров могут соединяться в макромолекулах друг с другом с образованием полимеров линейного, разветвленного и пространственного строения. [c.12] Линейные полимеры могут плавиться (размягчаться) и растворяться в подходящих растворителях. Некоторые природные линейные полимеры имеют волокнистое строение (целлюлоза), другие очень эластичны (каучук). [c.12] Вернуться к основной статье